KR100942440B1 - A sample analysis appparatus for a micro-plate including a color referece part - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 플레이트의 시료들에 대해 한번에 촬영된 이미지로 각각의 pH, O2 농도, CO2 농도 등의 정보를 얻을 수 있는 시료분석 장치에 대한 것으로서, 시료를 담기 위한 복수의 웰이 위치하는 웰 유닛부 및 상기 웰 유닛부의 측면에 결합되는 색상 참조부로 구성되는 마이크로 플레이트, 상기 마이크로 플레이트의 웰 각각에 균일한 백색 광을 조사하는 플레이트형 광원 유닛, 상기 플레이트형 광원 유닛의 반대편에 위치하고 상기 마이크로 플레이트 전체 이미지를 얻기 위한 이미지 센서 및 상기 이미지 신호의 각 웰에 대응되는 영역의 RGB값을 산출하고, 상기 색상 참조부에 대응되는 영역의 이미지 신호를 참조하여 상기 RGB값 각각을 보정하고, 상기 보정된 RGB값을 상기 제어부에 저장된 RGB 변화표와 비교하여 상기 웰 각각의 시료에 대한 정보를 산출하여 출력하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to a sample analysis device that can obtain information such as pH, O 2 concentration, CO 2 concentration, etc. as images taken at a time for the samples of the microplate, a plurality of wells for holding the sample is located A microplate comprising a well unit portion and a color reference portion coupled to a side of the well unit portion, a plate-type light source unit for irradiating uniform white light to each well of the microplate, and being located opposite to the plate-type light source unit An RGB value of an area corresponding to each well of the image signal and the image signal for obtaining the entire plate image is calculated, and correcting each of the RGB values by referring to the image signal of the area corresponding to the color reference part, and correcting the Compare the calculated RGB value with the RGB change table stored in the control unit, Calculating a a controller for outputting.

pH, 농도, 마이크로 플레이트, 균일광, 보정 pH, concentration, microplate, uniform light, calibration

Description

색상 참조부를 갖는 마이크로 플레이트를 사용한 시료분석 장치{A sample analysis appparatus for a micro-plate including a color referece part}A sample analysis appparatus for a micro-plate including a color referece part}

본 발명은 pH, O2 농도, CO2 농도 등을 광학적으로 측정하는 장치에 대한 것으로서, 특히 마이크로 플레이트의 시료들에 대해 한번에 촬영된 이미지로 각각의 pH, O2 농도, CO2 농도 등의 정보를 얻을 수 있는 시료분석 장치에 대한 것이다.The present invention relates to an apparatus for optically measuring pH, O 2 concentration, CO 2 concentration, etc., in particular the information of each pH, O 2 concentration, CO 2 concentration, etc. in a single image taken for the samples of the microplate It is about a sample analysis device that can be obtained.

세포 대사에서 가장 중요한 광합성, 호흡과 밀접한 관련이 있는 수소 이온과 산소 농도는 그 변화량을 측정함으로써 세포의 대사 정보를 알 수 있다. 현재 사용되는 산소 농도와 pH 측정 센서에는 ISFET 등의 접촉식 센서와 시험관을 밀폐시킨 상태에서 가스를 공급하면서 시험관 밖으로 배출되는 가스의 양을 측정하여 그 변화량을 측정하는 방식이 있다.The metabolic information of cells can be obtained by measuring the change in hydrogen ion and oxygen concentrations, which are closely related to photosynthesis and respiration, which are the most important in cell metabolism. Currently used oxygen concentration and pH measurement sensor is a method of measuring the amount of change by measuring the amount of gas discharged out of the test tube while supplying gas while the test tube and the contact sensor such as ISFET is sealed.

이러한 종래기술은 pH, 산소와 이산화탄소 등 각각에 대한 변화, 소모, 배출량을 동시에 측정할 수는 있으나, pH, 산소와 이산화탄소 등을 개별적으로 측정하 기 위한 센서와 그 시스템을 필요로 하고 있으며, 다수 개의 시료에 대한 정보를 얻기 위해서는 각각에 대해 측정을 수행해야 하므로 측정 과정이 번거롭다는 문제점이 있다.The prior art can simultaneously measure changes, consumption, and emissions for each of pH, oxygen, and carbon dioxide, but requires a sensor and a system for individually measuring pH, oxygen, and carbon dioxide. In order to obtain information on two samples, the measurement process must be performed for each of the samples, which causes a problem in that the measurement process is cumbersome.

이에 본 발명자는 마이크로 플레이트의 웰에 담긴 시료에 지시약을 첨가하고, 그 영상신호를 분석하는 장치에 대해 비공개된 한국특허출원 제2007-0005058호"세포 대사 정보의 광학적 측정 장치"에 기재한 바 있다. 일반적으로 램프의 광원은 중심과 가장자리 사이의 밝기에서 차이가 나는 가우시안 분포를 갖게 되어, 가우시안 분포를 갖는 광원을 다시 집광렌즈 및 다른 광학계에 사용하더라도 중심부와 가장자리의 밝기 차이는 항상 존재하게 된다. 이러한 중심부와 가장자리의 밝기 차이는 마이크로 플레이트의 중심에 위치한 시료의 정보와 가장자리에 위치한 시료의 정보가 균일하지 아니하여 동일한 pH 농도의 시료에 대해서도 균일한 데이터를 확보하기 어려워질 수 있다.Therefore, the present inventor has described in Korean Patent Application No. 2007-0005058, "Optical measurement apparatus of cell metabolism information," which is added to an apparatus for adding an indicator to a sample contained in a microplate well and analyzing the image signal. . In general, the light source of the lamp has a Gaussian distribution that differs in brightness between the center and the edge, so that even if the light source having the Gaussian distribution is used in the condenser lens and other optical systems, the brightness difference between the center and the edge is always present. The brightness difference between the center and the edge may be difficult to obtain uniform data even for a sample having the same pH concentration because the information of the sample located at the center of the microplate and the information of the sample located at the edge are not uniform.

또한, 일반적인 마이크로 플레이트는 사각형 형태이나, 램프와 렌즈로 구성된 종래의 광조사계는 원형 단면의 평면광속을 방사하므로 원형 단면의 평면광속은 다시 사각형의 반응 튜브 플레이트에 맞도록 사각형 단면의 광속으로 변화시키면서 원형 단면의 일부 가장자리 부분이 제거되어야 한다. 이때 제거되는 광속은 램프에서 나오는 광속의 일부를 제거하는 결과이므로 광원의 사용 효율을 떨어뜨리게 된다.In addition, a general microplate has a rectangular shape, but a conventional light irradiation system composed of a lamp and a lens emits a planar light beam having a circular cross section, so that the planar light flux of a circular cross section is changed into a light beam having a rectangular cross section so as to fit a square reaction tube plate again. Some edge portions of the circular cross section should be removed. In this case, the luminous flux removed is a result of removing a part of the luminous flux emitted from the lamp, thereby reducing the use efficiency of the light source.

본 발명의 목적은 마이크로 플레이트의 시료들에 대해 한번에 촬영된 이미지로 각각의 pH, O2 농도, CO2 농도 등의 정보를 얻을 수 있는 시료분석 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a sample analysis device that can obtain the information of each pH, O 2 concentration, CO 2 concentration, etc. in the image taken at a time for the samples of the microplate.

본 발명의 다른 목적은 이미지를 이용하여 pH, O2 농도, CO2 농도 등의 정보를 자동으로 얻을 수 있는 시료분석 장치의 구성을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a configuration of a sample analysis device that can automatically obtain information such as pH, O 2 concentration, CO 2 concentration using the image.

본 발명의 또 다른 목적은 이미지를 이용한 pH, O2 농도, CO2 농도 등의 정보를 자동으로 얻을 수 있는 장치에 있어서, 측정의 신뢰도를 높일 수 있는 시료분석 장치의 구성을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a configuration of a sample analysis device that can increase the reliability of the measurement in the device that can automatically obtain information such as pH, O 2 concentration, CO 2 concentration using the image.

본 발명의 상기 목적은 시료를 담기 위한 복수의 웰이 위치하는 웰 유닛부 및 상기 웰 유닛부의 측면에 결합되는 색상 참조부로 구성되는 마이크로 플레이트, 상기 마이크로 플레이트의 웰 각각에 균일한 백색 광을 조사하는 플레이트형 광원 유닛, 상기 플레이트형 광원 유닛의 반대편에 위치하고 상기 마이크로 플레이트 전체 이미지를 얻기 위한 이미지 센서 및 상기 이미지 신호의 각 웰에 대응되는 영역에 대해 RGB값을 산출하고, 상기 색상 참조부에 대응되는 영역의 이미지 신호를 참조하여 상기 RGB값 각각을 보정하고, 상기 보정된 RGB값을 저장된 RGB 변화표와 비 교하여 상기 웰 각각의 시료에 대한 정보를 산출하여 출력하는 제어부를 포함하는 마이크로 플레이트 시료분석 장치에 의해 달성된다.The object of the present invention is to irradiate uniform white light to each of the wells of the microplate, consisting of a microplate consisting of a well unit portion in which a plurality of wells for holding a sample are located and a color reference portion coupled to the side of the well unit portion. RGB values are calculated for a plate type light source unit, an image sensor positioned opposite to the plate type light source unit, and an area corresponding to each well of the image signal, for obtaining the entire microplate image, and corresponding to the color reference unit. And a control unit for correcting each of the RGB values with reference to an image signal of a region, and comparing the corrected RGB values with stored RGB change tables to calculate and output information about each sample of the well. Is achieved by.

이때 색상 참조부는 레드(red), 그린(green)과 블루(blue)의 삼원색 및 특정 지시약에 대한 상기 시료의 pH, 산소 농도 또는 이산화탄소 농도 중 어느 하나에 따른 색상 변화표를 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the color reference part preferably includes a color change table according to any one of the pH, oxygen concentration, or carbon dioxide concentration of the sample for the three primary colors of red, green, and blue, and a specific indicator.

본 발명에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치에서 플레이트형 광원 유닛은 내부에 공동이 형성되고, 마이크로 플레이트의 각 웰에 대응되는 영역에 형성된 복수의 통공을 포함하는 광원 플레이트, 상기 통공의 내부로 연장되고, 상기 광원 플레이트의 내부 방향으로 벌어지는 형상의 캡 및 상기 광원 플레이트의 적어도 하나의 일측변에 부착된 측부 광원을 포함하는 것일 수 있으며, 그 외에도 에지방식 또는 직하방식의 백라이트나 면발광 소자를 사용하는 것일 수 있다. 어떠한 플레이트형 광원 유닛을 사용하는 경우라도 마이크로 플레이트의 각 웰에 조사되는 광은 균일한 것이어야 한다. 또한, 에지방식 또는 직하방식의 백라이트나 면발광 소자를 사용하는 경우에는 플레이트형 광원 유닛과 상기 마이크로 플레이트 사이에 상기 웰에만 광을 조사하도록 하는 필터가 더 포함될 수 있다.In the micro-plate sample analysis device according to the present invention, the plate-type light source unit has a cavity formed therein, and a light source plate including a plurality of through holes formed in a region corresponding to each well of the micro plate, extending into the inside of the through holes, It may include a cap having a shape extending in the inner direction of the light source plate and a side light source attached to at least one side of the light source plate, in addition to using an edge or direct backlight or surface emitting device Can be. Even when using any plate-shaped light source unit, the light irradiated to each well of the microplate should be uniform. In addition, when using an edge type or a direct type backlight or surface emitting device, a filter may be further included to irradiate light only to the well between the plate-type light source unit and the microplate.

본 발명에 따른 시료분석 장치는 마이크로 플레이트의 시료들에 대해 한번에 촬영된 이미지로 각각의 pH, O2 농도, CO2 농도 등의 정보를 자동으로 얻을 수 있는 이점이 있다. 또한, 측정 중간에 발생될 수 있는 플레이트 광원이나 이미지 센서의 교체 또는 측정 환경의 변화에 따라 각 측정치 간에 발생될 수 있는 오차도 없앨 수 있다.The sample analyzing apparatus according to the present invention has an advantage of automatically obtaining information such as pH, O 2 concentration, and CO 2 concentration as images captured at once for samples of the microplate. In addition, it is possible to eliminate an error that may occur between each measurement value according to the replacement of the plate light source or image sensor or the change of the measurement environment that may occur in the middle of the measurement.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best describe their invention. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of a micro plate sample analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 마이크로 플레이트(110)는 기존의 마이크로 플레이트의 측면에 색상 참조부(140)가 결합된 형태이며, 색상 참조부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 빛의 삼원색인 레드(red), 그린(green)과 블루(blue)(141)를 기본적으로 포함한다. 색상 참조부(140)에는 사용예에 따라 삼원색 이외에 특정한 지시약의 pH에 따른 색상 변화표(142)가 더 포함될 수 있으며, 이외에도 산소 농도나 이 산화탄소 농도에 따른 색상 변화표(142)가 포함되는 것일 수 있다. 마이크로 플레이트의 각 웰(111)에는 측정 대상인 시료가 담겨지고 그 시료에서 측정하고자 하는 pH, 산소 농도나 이산화탄소 농도와 같은 정보를 색상으로 얻을 수 있는 지시약이 첨가된다. 따라서 본 발명에서 사용되는 마이크로 플레이트(110)의 색상 참조부(140)에는 이렇게 각 웰(111)에 첨가된 지시약의 종류에 따라 자유롭게 조정될 수 있으며, 경우에 따라서는 도 2에 도시된 바와 같은 삼원색(141)과 명암 변화표(142) 만이 포함되는 것일 수 있다.The microplate 110 used in the present invention has a form in which the color reference unit 140 is coupled to the side of the conventional microplate, and the color reference unit 140 is red as the primary color of light as shown in FIG. Red, green and blue (141) is basically included. In addition to the three primary colors, the color reference unit 140 may further include a color change table 142 according to the pH of a specific indicator, in addition to the color change table 142 according to the oxygen concentration or the carbon dioxide concentration. have. Each well 111 of the microplate contains a sample to be measured and an indicator for obtaining information such as pH, oxygen concentration or carbon dioxide concentration to be measured in the sample is added. Therefore, the color reference portion 140 of the microplate 110 used in the present invention can be freely adjusted according to the type of indicator added to each well 111, and in some cases, the three primary colors as shown in FIG. 2. 141 and the contrast table 142 may be included only.

마이크로 플레이트(110)의 하부에는 플레이트형 광원 유닛(100)이 위치하며, 마이크로 플레이트의 상부에는 이미지 센서(120)가 위치한다. 실시예에 따라서는 플레이트형 광원 유닛(100)과 이미지 센서(120)의 위치는 서로 바뀌도록 설계될 수 있다.The plate-shaped light source unit 100 is positioned below the micro plate 110, and the image sensor 120 is positioned above the micro plate. According to the exemplary embodiment, the positions of the plate-shaped light source unit 100 and the image sensor 120 may be designed to be interchanged with each other.

플레이트형 광원 유닛(100)은 기존에 백라이트 광원으로서 광원이 측면에 위치하는 에지방식 또는 광원이 플레이트 전반에 일정하게 배열되는 직하방식의 백라이트 광원(200)이 사용될 수 있으며, 광의 균일성이 보장될 수 있다면 면발광 소자가 사용될 수 있다. 이러한 백라이트 광원(200) 등을 사용하는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 마이크로 플레이트(110)의 웰(111) 영역 이외의 다른 영역에 광이 조사되는 것을 방지하기 위한 필터(205)가 마이크로 플레이트(210)와 플레이트형 광원 유닛(200) 사이에 사용될 수 있다.The plate-type light source unit 100 may be used as a backlight light source 200 of the edge method in which the light source is located laterally or the direct light source 200 is constantly arranged throughout the plate as a backlight light source, the uniformity of light If possible, a surface emitting element may be used. In the case of using the backlight light source 200 or the like, as shown in FIG. 3, the filter 205 for preventing the light from being irradiated to a region other than the well 111 region of the microplate 110 may include a microplate ( It may be used between the 210 and the plate-shaped light source unit 200.

플레이트형 광원 유닛(100)에는 이와 같은 기존의 백라이트 광원(200) 이외에도 도 4a, 도 4b과 같은 구성의 플레이트형 광원 유닛이 사용될 수 있다. 도 4a, 도 4b에 따른 플레이트형 광원 유닛은 에지방식으로 광다이오드 어레이와 같은 측면 광원(300)을 배치하되 별도의 확산 필름을 사용할 필요가 없으며, 플레이트 면 전체에서 광을 발산하지 않고 마이크로 플레이트(110)의 웰(111) 영역과 같이 필요한 영역에만 광을 조사할 수 있다는 특징이 있다. In addition to the conventional backlight light source 200, the plate type light source unit 100 may be used as the plate type light source unit 100. The plate-type light source unit according to FIGS. 4A and 4B is arranged in a side light source 300, such as an array of photodiodes in an edge manner, but does not need to use a separate diffusion film, and does not emit light from the entire plate surface. Light can be irradiated only to a required area, such as the well 111 region of the 110.

도 4a, 도 4b에 따른 플레이트형 광원 유닛은 마이크로 플레이트(110)의 각 웰(111)에 대응되는 영역에 형성된 복수의 통공(302)을 포함하는 광원 플레이트(310), 통공(302)의 내부로 연장되고, 광원 플레이트의 내부 방향으로 벌어지는 형상의 캡(303) 및 광원 플레이트(310)의 적어도 하나의 일측변에 부착된 측부 광원(300)을 포함하는 구성을 가진다. 이때 측부 광원(300)은 냉음극관 램프, 열음극관 램프 또는 복수의 발광 다이오드 어레이가 사용될 수 있다. 특히 측부 광원(300)의 광 조사 방향은 복수의 통공(302) 각각을 통해 출사되는 각각의 광이 균일하게 되도록 광원 플레이트 내부 공동(301)의 바닥면 방향 또는 측부 광원의 반대면에 대해 바로 아래 방향으로 광을 조사하여 광 균일성을 높일 수 있다. 아울러 광원 플레이트의 내부 공동(301)에는 통공을 통해 발산되는 광이 균일하게 되도록 광산란이 반복될 수 있게 적절한 산란이 이루어지는 반사막(Ba-phosphate)을 형성할 수 있다.The plate-shaped light source unit according to FIGS. 4A and 4B includes a light source plate 310 and a plurality of through holes 302 formed in a region corresponding to each well 111 of the micro plate 110. And a side light source 300 attached to at least one side of the light source plate 310 and a cap 303 having a shape extending in an inner direction of the light source plate. In this case, the side light source 300 may be a cold cathode tube lamp, a hot cathode tube lamp or a plurality of LED arrays. In particular, the light irradiation direction of the side light source 300 is directly below the bottom surface direction of the light source plate inner cavity 301 or the opposite side of the side light source so that each light emitted through each of the plurality of through holes 302 becomes uniform. The light uniformity can be improved by irradiating light in the direction. In addition, a reflection film (Ba-phosphate) may be formed in the inner cavity 301 of the light source plate so that light scattering may be repeated so that light emitted through the hole is uniform.

도 4a, 도 4b에 따른 플레이트형 광원 유닛에서 캡(303, 304)은 관의 형태로서 광원 플레이트의 통공(302)에 결합된다. 간단하게는 도 4a와 같이 광원 플레이트(310)의 내부 방향으로 넓어지는 구조(303)만으로 구성될 수 있으나, 도 4b와 같이 광원 플레이트(310) 내부 방향으로 넓어지는 구조(303)에 통공(302)의 크기 그 대로 광원 플레이트(310)의 외부로 확장되는 구조(304)가 부가되도록 구성될 수도 있다. 통공 내부 방향으로 형성된 캡의 구조(303)는 측부 광원에서 직접 또는 충분히 산란 및 반사가 이루어지지 않은 광선이 통공을 통해 입사되는 것을 방지하여 광 균일성을 높이는 역할을 하며, 통공 외부 방향으로 형성된 캡의 구조(304)는 광이 충분히 산란되도록 하는 한편 통공(302)을 통해 발산되는 광을 마이크로 플레이트의 웰(111)로 가이드하는 역할을 한다. 이는 웰(111) 이외의 다른 부분으로 발산되는 광을 줄여 웰(111) 내부의 시료에 대한 정보의 육안 판독은 물론 이미지 센서(120)에 의한 이미지 판독 또는 자동적인 판독의 정확성을 높일 수 있다.In the plate-shaped light source unit according to FIGS. 4A and 4B, the caps 303 and 304 are coupled to the through hole 302 of the light source plate in the form of a tube. 4a may be configured to have only a structure 303 widening in the inner direction of the light source plate 310 as shown in FIG. 4a, but a through hole 302 in the structure 303 widening in the inner direction of the light source plate 310 as shown in FIG. 4b. ) May be configured to add a structure 304 that extends to the outside of the light source plate 310 as it is. The structure 303 of the cap formed in the inner direction of the hole serves to increase the light uniformity by preventing the incident light from being directly or sufficiently scattered and reflected by the side light source through the hole, and increasing the light uniformity. The structure 304 allows the light to be scattered sufficiently while guiding the light emitted through the through hole 302 to the well 111 of the microplate. This may reduce the light emitted to other parts than the well 111, thereby increasing the accuracy of the image reading or the automatic reading by the image sensor 120 as well as the visual reading of information on the sample inside the well 111.

이미지 센서(120)는 통상의 CCD 또는 CMOS 를 사용한 통상의 디지털 이미지 촬상장치가 사용될 수 있으며, 플레이트형 광원 유닛(100)에서 조사되어 마이크로 플레이트의 웰(111)을 통과한 광을 수광한다. 이때 이미지 센서(120)는 마이크로 플레이트 웰(111) 하나 만에 대한 광을 수광하는 방식이 아닌 모든 웰(111)과 색상 참조부(140)를 포함한 마이크로 플레이트 전체의 이미지를 얻도록 구성된다. 즉, 본 발명에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치는 균일한 광을 조사하는 플레이트형 광원 유닛(100)을 사용하므로 마이크로 플레이트 전체의 이미지를 한번에 얻더라도 각 웰(111)에서 서로 간의 광 불균일에 따른 명암변화나 색상변화는 발생되지 않는다.The image sensor 120 may be a conventional digital image pickup device using a conventional CCD or CMOS, and receives light that is emitted from the plate-shaped light source unit 100 and passes through the well 111 of the microplate. In this case, the image sensor 120 is configured to obtain an image of the entire microplate including all the wells 111 and the color reference unit 140, rather than a method of receiving light for only one microplate well 111. That is, the microplate sample analyzing apparatus according to the present invention uses the plate-type light source unit 100 for irradiating uniform light, so that even if the image of the entire microplate is obtained at once, the contrast according to light unevenness between each other in each well 111 is obtained. No change or color change occurs.

이미지 센서(120)에서 얻은 이미지 신호는 제어부(130)로 보내진다. 제어부(130)는 각 웰(111) 영역의 RGB값을 산출한 후 입력받은 지시약의 종류와 그 지시약에 대해 저장된 pH, 산소 농도, 이산화탄소 농도 등에 따른 RGB값 변화표와 비 교하여 각 웰(111)에 담긴 시료의 해당 pH, 산소 농도 또는 이산화탄소 농도를 산출한다. 특히 본 발명에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치에서 마이크로 플레이트에는 색상 참조부(140)가 결합되어 있고, 이러한 색상 참조부(140)의 이미지도 이미지 센서(120)에서 웰(111)의 이미지와 동시에 촬영하여 이 색상 참조부(140)의 삼원색과 색상 변화표(141) 또는 명암 변화표(142)를 이용하여 각 웰(111) 영역의 RGB 값을 보정한다. 이는 플레이트형 광원이나 이미지 센서(120)가 바뀌거나 같은 플레이트형 광원이나 이미지 센서(120)를 사용한 경우라도 측정 상태에 따른 전체 이미지의 미세한 변화를 보정하여 촬영된 여러 장의 이미지 간의 측정 오차를 줄여줄 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치는 마이크로 플레이트의 각 시료에 대한 매우 정확한 pH, 산소 농도 또는 이산화탄소 농도를 한번에 자동으로 산출할 수 있으며, 측정 중간에 발생될 수 있는 플레이트 광원이나 이미지 센서(120)의 교체 또는 측정 환경의 변화에 따라 각 측정치 간에 발생될 수 있는 오차도 없앨 수 있다.The image signal obtained by the image sensor 120 is sent to the controller 130. The controller 130 calculates an RGB value of each well 111 region, and compares each well 111 with a RGB value change table according to the type of input indicator and pH, oxygen concentration, carbon dioxide concentration, etc. stored for the indicator. Calculate the pH, oxygen or carbon dioxide concentration of the sample contained in it. In particular, in the microplate sample analyzing apparatus according to the present invention, the color plate 140 is coupled to the microplate, and the image of the color plate 140 is simultaneously taken with the image of the well 111 in the image sensor 120. The RGB value of each well 111 region is corrected using the three primary colors of the color reference unit 140 and the color change table 141 or the light and shade change table 142. This can reduce the measurement error between multiple images by correcting minute changes in the overall image according to the measurement state even when the plate type light source or the image sensor 120 is changed or when the same plate type light source or the image sensor 120 is used. Can be. Therefore, the microplate sample analyzing apparatus according to the present invention can automatically calculate a very accurate pH, oxygen concentration or carbon dioxide concentration for each sample of the microplate at a time, and can be generated in the middle of the measurement plate light source or image sensor 120 The replacement of) or changes in the measurement environment can also eliminate errors that can occur between measurements.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치의 사시도,1 is a perspective view of a micro plate sample analysis apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치에 사용되는 색상 참조부,2 is a color reference portion used in the microplate sample analysis device according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치의 사시도,Figure 3 is a perspective view of a microplate sample analysis device according to another embodiment of the present invention,

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치에 사용되는 플레이트형 광원 유닛 중 일예의 단면도,Figure 4a is a cross-sectional view of an example of the plate-type light source unit used in the microplate sample analysis device according to an embodiment of the present invention,

도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로 플레이트 시료분석 장치에 사용되는 플레이트형 광원 유닛 중 다른 예의 단면도이다.Figure 4b is a cross-sectional view of another example of the plate-type light source unit used in the microplate sample analysis device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 플레이트형 광원 유닛 110 : 마이크로 플레이트100: plate type light source unit 110: micro plate

111 : 웰 120 : 이미지 센서111: well 120: image sensor

130 : 제어부 140 : 색상 참조부130: control unit 140: color reference unit

141 : 삼원색 142 : 명암 변화표141: three primary colors 142: contrast table

301 : 내부 공동 302 : 통공301: internal cavity 302: through hole

303 : 캡의 내측 구조 304 : 캡의 외측 구조 303: inner structure of the cap 304: outer structure of the cap

Claims (6)

시료를 담기 위한 복수의 웰이 위치하는 웰 유닛부 및 상기 웰 유닛부의 측면에 결합되는 색상 참조부로 구성되는 마이크로 플레이트;A micro plate comprising a well unit unit in which a plurality of wells for holding a sample are located and a color reference unit coupled to a side of the well unit unit; 상기 마이크로 플레이트의 웰 각각에 균일한 백색 광을 조사하는 플레이트형 광원 유닛;A plate-type light source unit for irradiating uniform white light to each well of the microplate; 상기 플레이트형 광원 유닛의 반대편에 위치하고 상기 마이크로 플레이트 전체 이미지를 얻기 위한 이미지 센서; 및An image sensor located opposite the plate-shaped light source unit for obtaining the entire microplate image; And 상기 이미지 신호의 각 웰에 대응되는 영역에 대해 RGB값을 산출하고, 상기 색상 참조부에 대응되는 영역의 이미지 신호를 참조하여 상기 RGB값 각각을 보정하고, 상기 보정된 RGB값을 저장된 RGB 변화표와 비교하여 상기 웰 각각의 시료에 대한 정보를 산출하여 출력하는 제어부를 포함하며,An RGB value is calculated for an area corresponding to each well of the image signal, and the respective RGB values are corrected with reference to an image signal of an area corresponding to the color reference unit, and the corrected RGB values are stored in a stored RGB change table. Comprising a control unit for calculating and outputting information for each sample of the well, in comparison, 상기 플레이트형 광원 유닛은,The plate-type light source unit, 내부에 공동이 형성되고, 마이크로 플레이트의 각 웰에 대응되는 영역에 형성된 복수의 통공을 포함하는 광원 플레이트, 상기 통공의 내부로 연장되고, 상기 광원 플레이트의 내부 방향으로 벌어지는 형상의 캡 및 상기 광원 플레이트의 적어도 하나의 일측변에 부착된 측부 광원을 포함하며, 상기 광원 플레이트의 내부 공동에는 광이 적절한 산란을 할 수 있게 하는 반사막이 형성된 것을 특징으로 하는마이크로 플레이트 시료분석 장치.A light source plate having a cavity formed therein, the light source plate including a plurality of through holes formed in a region corresponding to each well of the microplate, a cap extending in the inside of the through hole, and extending in an inner direction of the light source plate; And a side light source attached to at least one side of the micro plate sample analysis device, wherein an internal cavity of the light source plate is formed with a reflective film to allow light to be properly scattered. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 색상 참조부는 레드(red), 그린(green)과 블루(blue)의 삼원색 및 특정 지시약에 대한 상기 시료의 pH, 산소 농도 또는 이산화탄소 농도 중 어느 하나에 따른 색상 변화표나 명암 변화표를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 플레이트 시료분석 장치.The color reference part may include a color change table or a light change table according to any one of pH, oxygen concentration, or carbon dioxide concentration of the sample for red, green, and blue primary colors and a specific indicator. Microplate sample analysis device. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플레이트형 광원 유닛은 에지방식 또는 직하방식의 백라이트인 것을 특징으로 하는 마이크로 플레이트 시료분석 장치.The plate-type light source unit is a micro plate sample analysis device, characterized in that the backlight of the edge method or direct method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플레이트형 광원 유닛은 면발광 소자인 것을 특징으로 하는 마이크로 플레이트 시료분석 장치.The plate-type light source unit is a microplate sample analysis device, characterized in that the surface light emitting device. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 플레이트형 광원 유닛과 상기 마이크로 플레이트 사이에 상기 웰에만 광을 조사하도록 하는 필터가 더 포함하는 마이크로 플레이트 시료분석 장치.Microplate sample analysis device further comprises a filter for irradiating light only to the well between the plate-shaped light source unit and the microplate.
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